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从物质的跨膜运输的实例可以看出,生
物膜对物质进出细胞是有选择性的.为
什么生物膜能够控制物质的进出呢?这
与生物膜的结构有什么关系?
每一种结构都是由化学物质构成的,那
么细胞膜具有什么样的组成成分呢?
19世纪末,欧文顿用500多种化学物质对植物
细胞的通透性进行上万次实验,发现问题:细胞膜
对不同物质的通透性不同。
非脂溶性物质
脂溶性物质
探索过程
1)对膜的化学成分提出假说
膜是由脂质组成的
时间:20世纪初
实验:科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学
分析
成果:确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。
红细胞的细胞膜
2)磷脂和蛋白质是通过什么样的
排列方式参与膜的构建的?
结论:
细胞膜中的脂质分子必然排列为
连续的两层!
3)科学家是如何得出这一结论
的?
实验:用丙酮从红细胞中抽提出脂质,在空
气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子
层的面积恰为红细胞表面积的两倍。
4)为什么磷脂分子在空气-水
界面上可以铺展成单分子层呢?
亲水头部
疏水尾部
磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分
子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸“尾”部
是疏水的。
磷脂分子可以在空气和水的界面上
展开为一层
想一想?
5)细胞膜中的磷脂分子又为什
么会排成连续的两层呢?
连
续
两
层
排
列
6)细胞膜中还有蛋白质,那么
蛋白质又存在于什么位置呢?
1959年,罗伯特森利用电镜,获
得了清晰的细胞膜照片,显示暗—明—暗
的三层结构。
提出静态模型的观点
蛋白质—脂质—蛋白质(三层结构)
要点:①所有膜结构都相同
②静态的结构
“蛋白质—脂质—蛋白质”三明治模型
质疑:
1)各种生物膜功能不同,应该结构也不同
2)细胞的生长、变形虫的变形运动等现象
不好解释
变形虫的变形运动
变形虫在吞噬草履虫
新的发现:
随着新技术的运用,科学家发
现膜蛋白并不是全部铺在脂质的
表面,有的蛋白质是镶嵌在脂质
双分子层中的。
时间:1970年
人物:费雷和埃迪登等
实验:将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标
记后融合
图:课本67页4-5
结论:细胞膜具有流动性
从而推翻了静止模型的观点
提出新的细胞膜模型
1972年,桑格和尼克森在新的观察和实验
证据的基础上,提出了流动镶嵌模型。
流动镶嵌模型的基本内容:
1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中
的蛋白质组成。还有少量的多糖。
2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内
侧,亲水性头部朝向膜的外侧,组成生物
膜的基本骨架;
3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面,或嵌插
在其内部,或横跨整个磷脂双分子层,表现
出分布的不对称性。
4、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的
蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。
有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂
糖蛋白的作用:
1有保护和润滑作用,
2还与细胞膜表面的识别有密切关系
5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运
动的,体现了膜的流动性(结构特点)
(1)磷脂分子的运动性
(2)膜蛋白的运动性
小结:
脂质
蛋白质
生物膜是由_______和__________组成的。
1.生物膜的组成:
2.生物膜的流动镶嵌模型。
磷脂双分子层
生物膜的流动模型认为,___________构成了膜的基
本骨架;构成生物膜的磷脂具有流动性;大多数蛋白质分
子也是可以运动的。
3.糖被的结构及功能。
蛋白质
糖被是细胞膜的外表,一层由细胞膜上的_________
糖类
细胞识别
和______结合形成的糖蛋白,其作用是___________、
免疫反应
_________等。
课堂练习:
1.下列哪项叙述不是细胞膜的结构特点?(
A)
A.细胞膜是选择透过性膜
B.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
C.细胞膜的分子结构具有流动性
D.有些蛋白质分子可在膜的内外之间移动
2.人体某些白细胞能进行变形运动、穿出小血管壁,吞噬侵入人
体内的病菌,这个过程的完成依靠细胞膜的( C )。
A.选择透过性
B.保护作用
C.流动性
D.自由扩散
3.一位细胞学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的面积
增大而厚度变小,其决定因素是细胞膜的( A )。
A.结构特点具有流动性
B.选择透过性
C.专一性
D.具有运输物质的功能